Question

某無色氣體中可能含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮氣中的一種或幾種．現(xiàn)將該氣體依次緩緩?fù)ㄟ^下圖所示裝置，觀察到：①A裝置內(nèi)一直未見有渾濁出現(xiàn)；②D裝置內(nèi)無水硫酸銅變藍（無水硫酸銅遇水變藍）．最終收集到一定量干燥氣體（假設(shè)每步反應(yīng)以及對氣體的吸收都是完全的）．
請回答下列問題：

（1）由①可知原混合氣體中肯定不含

CO₂

（寫化學(xué)式，下同）．

	D裝置總質(zhì)量	E、F裝置總質(zhì)量
反應(yīng)前	156.6g	356.8g
反應(yīng)后	158.4g	361.2g

（2）由②可知原混合氣體中一定含有

CH₄

．
（3）實驗過程中記錄的實驗數(shù)據(jù)如表，則原混合氣體的成分為

N₂、CH₄、CO

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)①A裝置內(nèi)一直未見有渾濁出現(xiàn)，由二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)進行分析判斷．
（2）根據(jù)②D裝置內(nèi)無水硫酸銅變藍（無水硫酸銅遇水變藍），進行分析解答．
（3）氮氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不能燃燒，不與濃硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣、硫酸銅發(fā)生反應(yīng)，據(jù)此根據(jù)題意確定是否含有氮氣．反應(yīng)前后D裝置的質(zhì)量差是反應(yīng)生成的水的質(zhì)量，EF的質(zhì)量差是反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)水和二氧化碳的質(zhì)量、化合物中某元素質(zhì)量的計算方法可計算氣體中的碳、氫元素的質(zhì)量比，可判斷是否含有一氧化碳．

解答：解：（1）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，①A裝置內(nèi)一直未見有渾濁出現(xiàn)，可知原混合氣體中肯定不含二氧化碳．
（2）②D裝置內(nèi)無水硫酸銅變藍（無水硫酸銅遇水變藍），說明該無色氣體點燃后生成了水，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，原混合氣中含有氫元素；甲烷、一氧化碳能燃燒，但只有甲烷燃燒能生成水，故原混合氣體中一定含有甲烷．
（3）由于氮氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不能燃燒，不與濃硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣、硫酸銅反應(yīng)，不能被吸收，反應(yīng)生成的水與無水硫酸銅反應(yīng)，反應(yīng)生成的二氧化碳能被氫氧化鈉溶液吸收，所以最終收集到的干燥氣體是氮氣；
反應(yīng)前后D裝置的質(zhì)量差即是反應(yīng)生成的水的質(zhì)量，生成水的質(zhì)量為：158.4g-156.6g=1.8g，其中含氫元素的質(zhì)量為1.8g×

1×2

18

×100%=0.2g；E、F的質(zhì)量差是反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量，生成二氧化碳的質(zhì)量為：361.2g-356.8g=4.4g，其中含有碳元素的質(zhì)量為：4.4g×

12

44

×100%=1.2g，碳、氫元素質(zhì)量比為1.2g：0.2g=6：1，甲烷中碳、氫元素質(zhì)量比12：（1×4）=3：1，混合氣體中中碳、氫元素質(zhì)量比大于甲烷中碳、氫元素的質(zhì)量比，則原混合氣體中一定還含有一氧化碳；故原混合氣體的成分為N₂、CH₄、CO．
故答案為：（1）CO₂；（2）CH₄；（3）N₂、CH₄、CO．

點評：氣體的檢驗和除雜是初中化學(xué)實驗的重點之一，熟悉常見氣體的性質(zhì)，并能利用性質(zhì)的不同進行檢驗、鑒別、分離和除雜是解答此類題的關(guān)鍵．